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1、77/1單擺定義:用細線懸掛一個小球,細線的質(zhì)量和伸長可以忽略不計,球的直徑與細線的長度相比也可以忽略,這樣的裝置就叫做單擺(simplependulum)。是一種理想化的模型。懸線:細、長、輕,伸縮可以忽略。擺球:小、重,密度較大。Z=Zo+rZ=Zo+r擺長:擺球重心到擺動圓弧圓心之間的距離。偏角:擺線與豎直方向的夾角。擺球稍微拉離O處時,擺球就在O處附近往復(fù)運動。往復(fù)性.重復(fù)性、周期性!單擺是否做簡諧振動?判斷方法?力是否滿足F=-kx?2單擺的恢復(fù)力平衡位置:最低點0。受力:重力mg,拉力T。建立如圖坐標,重力分解沿著懸線方向:G,和T方向相反,大小相等。垂直懸線方向:FmgsinO恢

2、復(fù)力!$Mmgmgmg令北=羋可得:$Mmgmgmg令北=羋可得:F=-kx簡諧振動!當倂艮小時(。v5)位移的大小與弧長近似相等op二Msindu0Xsindq可得考慮力的方向與位移相反,可得廠mgF=%3單擺的周期周期F與哪些因素有關(guān)?-實驗驗證!擺球質(zhì)量和擺長長度相同,改變振幅擺長長度相同,改變擺球質(zhì)量加擺球質(zhì)量相同,改變擺長長度Z結(jié)論:F與振幅和擺球的質(zhì)量加無關(guān)!與擺長/有關(guān),Z越長,T越長。周期表達式?T=2兀一9重力加速度罰9實驗:怎樣利用單擺測重力加速度?47T2/原理:根據(jù)0=帀-,擺長和周期,帶入公式可得。擺長測試:用米尺測懸線長度切,用游標卡尺測擺球的直徑,算出先徑尸。/=

3、期測試:用秒表多次測量取平均。單擺的能量動能:Ek=-mvz重力勢能:mgh單擺在運動時,動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化,機械能的總量保持不變。最高點:動能最小,重力勢能最大。最低點:動能最大,重力勢能最小。4例題例1.如圖所示,一擺長為L的單擺,處有一釘子。M與懸點O間相距L度擺動的周期(設(shè)重力加速度為g,且不考慮能量損O在懸點的正下方的M求這個單擺做小幅解:碰釘子前擺長為。周期為G=27T碰釘子后擺長變?yōu)檑桃?,周期為T2=2兀厶9LM則該組合擺的周期為44L例2單擺擺長為lm,做簡諧運動,C點在懸點0的正下方,D點與C相距為4m,C、D之間是光滑水平面,當擺球4到左側(cè)最大位移處時,小球B從P點以某一速度勻速地向C點運動,4、B二球在C點迎面相遇,求小球B的速度大小。(g取9.8m/s2)解:將擺長2=1m,g=9.m/s?帶入單擺的周期公式可得預(yù)使A、B二球在C點迎面相遇

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